Massen und Größen von Atomen – was wir heute wissen
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Da man in der Zwischenzeit sehr viel über die Atome herausgefunden hat, erscheint uns Daltons Modell in keiner Weise mehr eigentümlich!
Heute weiß man z. B., dass es 118 Elemente gibt. Alles Lebendige auf der Erde kommt aber mit wesentlich weniger Sorten von Atomen aus. So bestehen wir Menschen hauptsächlich aus den verschiedensten Verbindungen von Kohlenstoff-, Sauerstoff-, Wasserstoff und Stickstoffatomen.
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Erste Übersicht – zum Füllen.1
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Mit einem sogenannten Massenspektrometer kann man die Massen dieser und anderer Atomsorten bestimmen.
Auf dem Weg durch das Gerät werden die Teilchen je nach Masse verschieden stark abgelenkt. Die Ablenkung kann man messen und daraus die Masse berechnen.
Weil Atome so leicht sind, gibt man ihre Masse nicht in Gramm an, sondern in der Einheit u.
Wir wollen ein Massenspektrometer einmal modellhaft erkunden. Für das Modell haben wir viele Vereinfachungen angenommen – aber die korrekten Daten (Atommassen, Anteil Stoffe an der Luft) zugrunde gelegt.
Das Modell erkunden
- Probiere die Schalter Gerät, Stufe und Stoffprobe aus und drücke Zuführen. Ordne die Begriffe Gerät, Auffangbehälter mit Zählern, Anzeige korrekt zu.
Das Modell nutzen
- Führe in der Stufe „Leichtere Teilchen“ nacheinander Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff zu. Bestimme jeweils die Atommasse und notiere sie.
- Luft enthält vor allem Stickstoff und Sauerstoff. Formuliere eine Vermutung, bei welchen Massen die Anzeige etwas zeigt, wenn du Luft zuführst. Teste dies.
- Schalte auf Schwerere Teilchen und untersuche die Probe Luft damit. Notiere und erkläre dein Ergebnis.
Weitergedacht
- Schalte auf Realgerät. Recherchiere oder erschließe dir die Begriffe der Beschriftungen (Ionenquelle, Beschleuniger, Magnetfeld, Detektor).
- Erkläre, wie ein echtes Massenspektrometer trennt, und nenne mindestens eine Vereinfachung in unserem Gebläse-Modell.
Modell des Massenspektrometers
Modus: Gebläse-Modell ·
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